充电系统技术方案

充电系统（ECS）被用于，使用无线电磁或电感充电向储能设备（ESD）充电。ECS包括压控振荡器（VCO）电路、第一换能器、以及多个第二换能器。VCO电路依序激发第一换能器中的多个线圈，来选择多个第二换能器中的一个换能器，当ESD被充电时在该换能器中传送能量。在该多个线圈的激发期间测量ECS功率效率，并且被用来确定ECS使用电磁还是电感方法来向ESD充电。VCO电路还在ESD的充电期间辅助维持最优功率效率。还呈现了用ECS向与第一车辆相关联的ESD以及与第二车辆相关联的ESD充电的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】充电系统（ECS）被用于，使用无线电磁或电感充电向储能设备（ESD）充电。ECS包括压控振荡器（VCO）电路、第一换能器、以及多个第二换能器。VCO电路依序激发第一换能器中的多个线圈，来选择多个第二换能器中的一个换能器，当ESD被充电时在该换能器中传送能量。在该多个线圈的激发期间测量ECS功率效率，并且被用来确定ECS使用电磁还是电感方法来向ESD充电。VCO电路还在ESD的充电期间辅助维持最优功率效率。还呈现了用ECS向与第一车辆相关联的ESD以及与第二车辆相关联的ESD充电的方法。【专利说明】充电系统相关文件本申请要求2011年8月6日提交的临时申请USSN61/515，865的优先权。
本专利技术涉及被用于向车辆的电池充电的充电系统，更特定地，充电系统包括装置，来选择性地使用无线电磁传输或者电感无线传输来向部署在车辆上的电池充电。
技术介绍
已知使用仅利用无线磁能传输的充电系统来向电池充电。还已知使用仅利用无线电感能量传输的充电系统向电池充电。一般而言，被充电的电池部署在混合电动车辆或电动车辆中，这些电池辅助向这些车辆的动力传动系统供电。混合电动车辆和电动车辆持续在市场中获得消费者的接受度和商业成功。随着过多的充电系统进入消费者市场，在市场的能量分发位置可令人不快地需要许多充电站，来确保消费者的充电便利。这向总体商业充电系统基础设施增添了不期望的复杂度和增加的成本。因此，所需要的是一种稳健的充电系统，该充电系统简化充电系统基础设施、确定与车辆相关联的无线充电系统的类型、且然后继而以产生最优充电系统功率效率的充电系统频率向正确的车辆充电。
技术实现思路
使用可选择地确定或者与配置为进行充电的车辆匹配的无线传输机制，利用充电系统(ECS)来向部署在多个车辆上的多个储能设备(ESD)或电池充电。ECS使用VCO电路来帮助这个可选择的确定。在已经确定无线传输机制且电池正被充电之后，VCO电路在电池的充电过程期间也被用来维持ECS的最优系统功率效率。还呈现了向部署在第一车辆上的电池或者部署在第二车辆上的电池充电的方法。该方法包括如下步骤:确定使用VCO电路来充电哪个车辆，该VCO电路顺序地和/或反复地(iteratively)激发车外换能器的多个线圈且进一步分析在该多个线圈的这些激发期间ECS的系统功率效率，来评估采用哪种无线传输机制以有效地向电池充电。一旦阅读对本专利技术的实施例的下列详细描述，本专利技术的进一步特征、用途和优点将更清楚地呈现，通过仅为非限制性示例的方式并且参考附图来给出下列详细描述。【专利附图】【附图说明】将参考附图来进一步描述本专利技术，在附图中:图1是根据本专利技术的包括压控振荡器(VCO)电路的充电系统(ECS)的框图；图2是部署在电池与车载换能器中间的图1的ECS的更详细的框图；图3示出了图1的VCO电路的框图；图4示出了由图3的VCO电路所监测的电压与电流之间的角度相位差异关系；图5示出了用图1的ECS来向第一车辆的储能设备(ESD)以及第二车辆的ESD充电的方法；以及图6示出了根据本专利技术的可选实施例的ECS的VCO电路。【具体实施方式】由于负载上的变化、归因于累计误差的电气组件性能变化、温度上的变化、组件放置和取向的变化，充电系统(ECS)的谐振频率可变化。如果车外换能器被频率调谐用于特定的车载换能器并且然后被用于没有被调谐至相同频率或频率范围的不同车载换能器，则变化也可产生。这些种类的变化中的一个或多个变化可不期望地减小ECS的操作系统功率效率。已经发现，相关于上述变化可有效地管理和控制ECS功率效率，同时还允许使用多个能量传输配置来向储能设备(ESD)充电的机会。通过利用部署在ECS中的压控振荡器(VCO)电路，可部分地选择这些能量传输配置。使用ECS中的VCO电路有利地提供使用多个无线传输模式对部署在多个车辆类型中的ESD的充电。这些特征组合在一起有利地允许了对商业电气网格的简化，从而一个ECS可被配置为以类似于可燃液体燃料等级的方式向许多不同的车辆充电，可燃液体燃料可用于当今市场中操作地驾驶的很多基于燃料的机动车。为了这个目的，并且参考图1和2并且根据本专利技术的一个实施例，提出了 ECS12，其有效地向各种ESD14a、14b充电。ESD14a部署在车辆#1或第一机动车40上。ESD14b部署在车辆#2或第一机动车42上。第一车辆40和第二车辆42可分别是混合车辆或混合电气车辆。ESD14a、14b被配置为向各自的第一车辆40和第二车辆42的动力传动系统供电，从而这些车辆沿着道路移动行进。动力传动系统与这些车辆的车轮相通，从而车辆可沿着道路移动行进。如此，这些车辆中的一个或者两者可进一步被分类为可插拔混合电动车辆(PHEV)、可插拔电动车辆(PEV)、或者增程式电动车辆(EREV)。ECS12包括功率发射器16，车外换能器18，以及多个车载换能器20、22。功率发射器16进一步包括压控振荡器(VCO)电路24。功率发射器16部署于第一车辆40外部并且部署于第二车辆42外部。车外换能器18包括线圈#1或第一线圈26，以及线圈#2或第二线圈28。第一线圈26和第二线圈28与VCO电路24的电通信。优选地，车外换能器18被配置为被固定至地面(未示出)。车载换能器20附接地部署在第一车辆40上，包括线圈#3或第三线圈30。车载换能器22附接地部署在第二车辆42上，包括线圈#4或第三线圈32。每个车载换能器20、22可附接至车辆。在一个实施例中，车载换能器可使用如本领域已知的任何类型的紧固件分别附接至第一车辆和第二车辆的车辆支持框架。车载换能器在第一车辆和第二车辆上的位置可沿着底盘的任何部分，而底盘沿着第一车辆和第二车辆的各自长度。当由功率发射器16所提供的能量激发时，第一线圈26向第三线圈30无线地传输磁性或者电磁能量44。电磁能量传输是第一无线能量传输机制。当被功率发射器16所提供的能量激发时，第二线圈28向第四线圈32无线地传输电感能量46。电感能量传输是第二无线能量传输机制。对于向电池14a或14b充电，各车载换能器20、22与车外换能器18间隔开。因此，第一和第二线圈26、28分别地与第三线圈30和第四线圈32分开一距离。进一步，车载换能器20的上第三线圈30与第一车辆40的电池14a电通信，且车载换能器22的第四线圈32与第二车辆42电池14b的电通信。线圈26、30与线圈28、32之间的能量传输取决于这些各个线圈的对准，从而能量可以在它们之间无线地传送。当车载线圈的至少一部分覆盖在车外换能器的上方时，可以实现线圈的这种对准。参考图2，车载换能器20的至少一部分覆盖在车外换能器18的上方。可选地，车载换能器可不覆盖在车外换能器的上方，但是仍然接近车载换能器以使它们之间发生无线能量传输。还是参考图2，在给定的时间段内，一般一个车辆并且因此一个车载换能器将与车外换能器一起工作。因此，在同一时间段内，ECS不会对第一车辆的ESD和第二车辆的ESD两者都充电。例如，如在图2中最佳图示的，部署在第一车辆40上的ESD14a被配置为由ECS12充电。功率发射器16与电源48电通信。电源48可提供一般与电网相关联的120VAC或240VAC的电压。电源48还可具有诸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种向至少一个储能设备（ESD）充电的充电系统（ECS），包括：压控振荡器（VCO）电路；包括多个线圈的第一换能器，所述多个线圈至少包含与所述VCO电路各自电通信的第一线圈和第二线圈；分别包括下列各项中的至少一项的多个第二换能器，（i）第三线圈，以及（ii）第四线圈其中当所述VCO电路工作在第一频率时，所述第一线圈与所述第三线圈无线地通信来向所述ESD充电，并且当所述VCO电路工作在与所述第一频率不同的第二频率时，所述第二线圈与所述第四线圈无线地通信来向所述ESD充电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·J·博耶，B·D·帕夏，J·V·福卓，
申请(专利权)人：德尔福技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US